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  • IGBT的正負電壓控制,與0V的關斷過程介紹
    • 發(fā)布時間:2024-12-21 18:09:31
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    IGBT的正負電壓控制,與0V的關斷過程介紹
    IGBT在柵極和發(fā)射極之間加入正電壓就可以進行導通。不過,這個正電壓至少需要高于閾值電壓。如果柵極和發(fā)射極之間的電壓低于閾值電壓,IGBT則將關閉或者處于截止狀態(tài)。
    由于IGBT的跨導,集電極電流IC是柵-射極電壓的函數(shù),此外,飽和壓降也受控于該電壓。即,柵-射極電壓越高,集電極電流就越大和飽,飽和壓降就越低。不過,一般通態(tài)損耗受控于飽和壓降,因此需要使用一個相對高的控制電壓來獲得最低的通態(tài)損耗。
    此外需要注意的是,短路時,高柵-射極電壓將導致大短路電流。一般在正常工作時IDE通態(tài)損耗和故障時的最大短路電流中取得妥協(xié)值。一般是15V,不超過20V(保證可靠工作的最大值)。
    否則,在短路時極易產(chǎn)生較危險的大電流。如果考慮柵極氧化層的電壓阻斷能力。
    2.負電壓控制
    當施加一個負的柵極電壓,IGBT將會關斷。同正電壓一樣,負電壓不低于-20V,-15V是數(shù)據(jù)手冊的典型值。不過,在實際應用中,成本與性能一樣重要,-15V并不適合所有場合。實際應用中關斷電壓可以選擇-15V~0V,但許多場合應用會選擇-10~-5V的關斷電壓,原因在于:
    1. 所需要的驅(qū)動功率低;
    2. 可用的驅(qū)動IC,許多驅(qū)動IC在CMOS上開發(fā)的,會限制阻斷電壓,比如說正負電源電壓之間的最大值會是30V;
    因此,柵極負電壓的范圍會選擇-10V~-5V,產(chǎn)生負柵極電壓的同時節(jié)約電源功率,最小化成本。例如一些低成本的IGBT驅(qū)動應用,放棄負電壓可以簡化驅(qū)動供電的設計。
    不過,采用0V關斷,在一些大功率電力電子裝置上,可能會面臨寄生開通的問題。
    寄生導通:指被關斷的IGBT再次短時間導通的過程。
    IGBT的正負電壓控制 關斷過程
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